DE2843013A1 - Sand blasting hose with nozzle - has long gradually reducing cross=section leading to nozzle end - Google Patents
Sand blasting hose with nozzle - has long gradually reducing cross=section leading to nozzle endInfo
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Abstract
Description
Strahlgerät für das Druckluftstrahlen Blasting device for compressed air blasting
Die Erfindung betrifft ein Strahlgerät für das Druckluftstrahlen, mit einem Strahl- und Tragmittelschlauch und mit einer endseitig an den Strahl- und Tragmittelschlauch angeschlossenen Strahldüse, wobei die Strahldüse einen Verengungsbereich, ggf. eine Drosselstelle und ggf. einen Erweiterungsbereich aufweist.The invention relates to a blasting device for compressed air blasting, with a blasting and suspension hose and with a blasting hose at the end and suspension hose connected jet nozzle, wherein the jet nozzle has a constriction area, possibly has a throttle point and possibly an expansion area.
Beim Druckluftstrahlen, das früher auch als -Sandstrahlen bezeichnet wurde und heute gelegentlich als Freistrahlen bezeichnet wird, wird regelmäßig ein Strahlmittel mit Hilfe eines Tragmittels aus einer Strahldüse gegen eine zu behandelnde Oberfläche geblasen, und zwar mit einer verhältnismäßig hohen Aus-trittsgeschwindigkeit, die weit über XOO mXs betragen kann Strahlgeräte für das Druckluftstrahlen sind (aus der Praxis) in verschienen Ausführungsformen bekannt, bei denen im allgemeinen Strahlmittel und Tragmittel durch einen einzigen Strahl- und Tragmittelschlauch der Strahldüse zugeleitet werden. Die Geschwindigkeit von Strahl- und Tragmittel innerhalb des oftmals vergleichsweise langen Strahl- und Tragmittelschlauches liegt im allgemeinen relativ niedrig, so daß ohne eine Strahldüse, durch die die Austrittsgeschwindigkeit von Strahl- und Tragmittel erheblich erhöht wird, das Strahlmittel an der zu behandelnden Oberfläche nicht die notwendige abräsive Wirkung zeigen würde.When using compressed air blasting, which was formerly also known as sandblasting was and is now sometimes referred to as free jets, is a regular Blasting media with the help of a suspension element from a blasting nozzle against one to be treated surface blown, with a relatively high exit speed, which can be well over XOO mXs are blasting devices for compressed air blasting Known (from practice) in various embodiments, in which in general Blasting media and suspension media through a single blasting and suspension hose be fed to the jet nozzle. The speed of blasting and suspension media lies within the often comparatively long blasting and suspension hose generally relatively low, so that without a jet nozzle through which the exit velocity of blasting and suspension media is significantly increased, the blasting media on the to be treated Surface would not show the necessary abrasive effect.
Bei den bekannten Strahlgeräten werden verschiedene Düsenformen für die Strahldüse verwendet. Neben einfachen Strahldüsen, die nur einen in einer Austrittsöffnung endenden, kurzen Verengungsbereich aufweisen, finden sich Strahldüsen venturiartiger Ausbildung, bei denen ein besonders gleichmäßiger Strom von Strahl-und Tragmittel gewährleistet ist, und auch Strahldüsen, die nach Art einer Lavaldüse ausgebildet sind und bei denen sich an einen kurzen Verengungsbereich eine Drosselstelle und ein langgezogener Erweiterungsbereich anschließen. Lavaldüsen finden allerdings nur dort Anwendung, wo Geschwindigkeiten des Tragmittels am Ende des Verengungsbereiches bzw. an der Drosselstelle in Höhe der Schallgeschwindigkeit zu erwarten sind.In the known blasting devices, different nozzle shapes are used for the jet nozzle is used. In addition to simple jet nozzles that only have one in an outlet opening have ending, short narrowing area, jet nozzles are more venturi-like Training in which a particularly uniform flow of beam and suspension means is guaranteed, and also jet nozzles, which are designed in the manner of a Laval nozzle are and in which there is a throttle point and at a short narrowing area connect a long extension area. Laval nozzles find, however only used where speeds of the suspension element are at the end of the narrowing area or are to be expected at the throttle point at the level of the speed of sound.
Aufgrund der Trägheit des Strahlmittels - meist Sand feiner Körnung - gegenüber dem Tragmittel - meist Druckluft - ergeben sich schon im Strahl- und Tragmittelschlauch, mehr noch aber in der Strahldüse stark unterschiedliche Geschwindigkeiten und Geschwindigkeitsverteilungen von Strahl-und Tragmittel. Tatsächlich ist es bei den bekannten Strahlgeräten so, daß das Tragmittel zwar mit sehr hoher Geschwindigkeit, ggf. sogar mit Uberschallgeschwindigkeit, das Strahlmittel jedoch mit weit geringerer Geschwindigkeit aus der Strahldüse austritt. Um die Austrittsgeschwindigkeit des Strahlmittels zu erhöhen, ist daher bei einem Strahlgerät der eingangs beschriebenen Art schon vorgeschlagen worden {dgl. die Patentanmeldung P 27 06 525.4-14), das Strahlmittel unmittelbar nach Austritt aus der Strahldüse bzw. einer ersten Strahldüse, mit Hilfe von Zusatzluft hoher Geschwindigkeit nachzubeschleunigen. Diese Konstruktionsweise ist zwar hinsichtlich der Austrittsgeschwindigkeit des Strahlmittels recht wirksam, technisch jedoch vergleichsweise aufwendig.Due to the inertia of the abrasive - mostly fine-grain sand - Compared to the suspension element - mostly compressed air - already result in the blasting and Suspension hose, but even more so in the jet nozzle, very different speeds and speed distributions of jet and suspension means. Indeed it is it in the known blasting devices in such a way that the suspension element, although at a very high speed, possibly even at supersonic speed, but the blasting abrasive at a much lower speed Speed exits from the jet nozzle. To determine the exit speed of the Increasing blasting media is therefore the one described at the outset in a blasting device Kind has already been proposed the patent application P 27 06 525.4-14), the Blasting media immediately after exiting the blasting nozzle or a first blasting nozzle, to accelerate with the help of additional air at high speed. This way of construction is quite effective in terms of the exit speed of the abrasive, technically, however, comparatively complex.
Ausgehend von dem zuvor dargelegten Stand der Technik liegt der Erfindung nun die Aufgabe zugrunde, die bekannten Strahlgeräte der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten und weiterzubilden, daß die Austrittsgeschwindigkeit des Strahlmittels einerseits absolut, andererseits relativ zur Austrittsgeschwindigkeit des Tragmittels wesentlich höher liegt als bei den bekannten Strahlgeräten.The invention is based on the prior art set out above now the task is based on the known blasting devices described above Art to be designed and developed in such a way that the exit speed of the blasting agent on the one hand absolute, on the other hand relative to the exit speed of the suspension element is much higher than with the known blasting devices.
Das erfindungsgemäße Strahlgerät, bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist zunächst dadurch gekennzeichnet, daß der Verengungsbereich langgestreckt und im wesentlichen gleichmäßig konvergierend ausgeführt ist. Der Erfindung liegt dabei der folgende, erfindungsgemäß erkannte Zusammenhang zugrunde: Sieht man einmal von der Ausführung der Strahldüse als Lavaldüse ab, so erfolgt die Beschleunigung von Strahl- und Tragmittel nur innerhalb des Verengungsbereiches. Der Verengungsbereich bildet die für Strahl- und Tragmittel wirksame Beschleunigungsstrecke.The blasting device according to the invention, in which the above-mentioned task is solved, is initially characterized in that the narrowing area is elongated and is made substantially uniformly converging. The invention lies this is based on the following relationship recognized according to the invention: Take a look from the design of the jet nozzle as a Laval nozzle, the acceleration takes place of blasting and suspension media only within the constriction area. The narrowing area forms the effective acceleration distance for blasting and suspension equipment.
Bei den bislang bekannten Strahldüsen war der Verengungsbereich vergleichsweise kurz, hatte beispielsweise bei Strahldüsen von 200 bis 250 mm Gesamtlänge nur eine Länge von etwa 50 mm. Die in der Beschleunigungsstrecke auftretende mittlere Beschleunigung des Tragmittels war außerordentlich hoch, ihr vermochte das Strahlmittel aufgrund der Massenträgheit nicht oder nur ungenügend zu folgen, Erfindungsgemäß ist nun erkannt worden, daß durch eine Streckung der wirksamen Beschleunigungsstrecke, also eine Verlängerung des Verengungsbereiches, die mittlere Beschleunigung des Tragmittels drastisch herabgesetzt werden kann, so daß das Strahlmittel wesentlich besser mitbeschleunigt werden kann. Damit wird also nicht nur die absolute Austrittsgeschwindigkeit des Strahlmittels erhöht, sondern auch die Relation zwischen der Austrittsgeschwindigkeit des Strahlmittels und der Austrittsgeschwindigkeit des Tragmittels wesentlich verbessert. Dabei hat es sich als besonders zweckmäßig herausgestellt, wenn die Länge des Verengungsbereiches zwischen 500 und 1 000 mm liegt.In the jet nozzles known up to now, the narrowing area was comparative in short, only had one for jet nozzles with a total length of 200 to 250 mm Length of about 50 mm. In the occurring along the acceleration path mean acceleration of the suspension element was extraordinarily high, you could not or only insufficiently to follow the abrasive due to the inertia, According to the invention it has now been recognized that by stretching the effective acceleration distance, thus an extension of the narrowing area, the mean acceleration of the Suspension means can be drastically reduced, so that the blasting media is significant can be accelerated better. So this is not just the absolute exit speed of the abrasive increases, but also the relation between the exit speed of the blasting medium and the exit speed of the suspension medium are significantly improved. It has been found to be particularly useful if the length of the narrowing area is between 500 and 1,000 mm.
Bei der erfindungsgemäß anzustrebenden Längenausdehnung des Verengungsbereiches tritt das Problem auf, daß die Strahldüse und damit das gesamte Strahlgerät außerordentlich lang und schwer und damit unhandlich wird. Eine weitere Lehre der Erfindung, der besondere Bedeutung zukommt, geht daher dahin, daß zumindest der Verengungsbereich der Strahldüse zumindest teilweise innerhalb des Strahl- und Tragmittelschlauches verwirklicht ist. Dies kann ohne weiteres so weit gehen, daß der Verengungsbereich und ggf. die Drosselstelle vollständig innerhalb des Strahl- und Tragmittelschlauches verwirklicht sind. Dadurch wird auch bei Vorliegen einer erheblichen Länge des Verengungsbereiches eine ausgezeichnete Handlichkeit des Strahlgerätes, d. h. insbesondere der Strahldüse gewährleistet.In the case of the longitudinal expansion of the narrowing area to be aimed for according to the invention the problem occurs that the blasting nozzle and thus the entire blasting device is extraordinary becomes long and heavy and therefore unwieldy. Another teaching of the invention, the of particular importance is therefore that at least the narrowing area the jet nozzle at least partially within the jet and suspension hose is realized. This can easily go so far that the narrowing area and, if necessary, the throttle point completely within the blasting and suspension hose are realized. As a result, even if the narrowing area is of considerable length excellent handiness of the blasting device, d. H. especially the jet nozzle guaranteed.
Bei Verwirklichung zumindest eines Teiles der Strahldüse innerhalb des Strahl- und Tragmittelschlauches ist es zweckmäßig, wenn der Strahl- und Tragmittelschlauch zur Bildung zumindest eines Teiles des Verengungsbereiches der Strahldüse endseitig eine gleichmäßig zunehmende Wandstärke aufweist. Auf diese Weise wird der Verengungsbereich oder zumindest ein Teil des Verengungsbereiches der Strahldüse gewissermaßen in den Strahl- und Tragmittelschlauch integriert, so daß einerseits eine gleichmä-Bige Verengung des wirksamen Querschnittes des Strahl- und Tragmittelschlauches und andererseits eine hohe Flexibilität gewährleistet ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Strahl- und Tragmittelschlauch bei gleichbleibender Wandstärke zum Ende hin entsprechend gleichmäßig radial einzuziehen. In jedem Fall ist es vorteilhaft, wenn der Strahl- und Tragmittelschlauch endseitig als Drosselstelle ausgebildet ist.When realizing at least a part of the jet nozzle inside of the blasting and suspension hose, it is useful if the blasting and suspension hose to form at least part of the narrowing area of the jet nozzle at the end has a uniformly increasing wall thickness. In this way will the constriction area or at least a part of the constriction area of the jet nozzle to a certain extent integrated into the blasting and suspension hose, so that on the one hand a uniform narrowing of the effective cross-section of the blasting and suspension hose and on the other hand, a high degree of flexibility is guaranteed. It goes without saying it is also possible to use the blasting hose and suspension hose with the same wall thickness Pull in evenly radially towards the end. In any case it is advantageous when the end of the blasting hose and suspension hose is designed as a throttle point is.
Wegen der abräsiven Wirkung des Strahlmittels, insbesondere bei erhöhten Geschwindigkeiten, ist es u. U. vorteilhaft, wenn die Innenseite des Strahl- und Tragmittelschlauches zumindest im Bereich der Ausbildung als Strahldüse eine Armierung, insbesondere aus Kunststoff, Glasfasermaterial od. dgl. aufweist.Because of the abrasive effect of the abrasive, especially when it is raised Speeds, it may be advantageous if the inside of the jet and Support hose at least in the area of the design as a jet nozzle a reinforcement, in particular made of plastic, fiberglass material or the like.
Alternativ zu der zuvor dargelegten integrierten Ausbildung der Strahldüse am Ende des Strahl- und Tragmittelschlauches ist es aber auch möglich, daß der Strahl- und Tragmittelschlauch zur Bildung zumindest eines Teiles des Verengungsbereiches der Strahldüse endseitig mit einem Einsatz, insbesondere Kunststoff, Glasfasermaterial, Metall od. dgl. versehen ist. Die Verwendung eines gesonderten Einsatzes hat den Vorteil, daß die Länge des Verengungsbereiches der Strahldüse auch nachträglich noch geändert werden kann. Im übrigen können in diesem Fall bei dem erfindungsgemäßen Strahlgerät ohne weiteres bekannte, nicht speziell ausgebildete Strahl- und Tragmittelschläuche verwendet werden.As an alternative to the integrated design of the jet nozzle set out above At the end of the blasting and suspension hose it is also possible that the blasting and suspension hose for forming at least part of the constriction area the end of the jet nozzle with an insert, in particular plastic, glass fiber material, Metal or the like. Is provided. The use of a separate insert has the Advantage that the length of the narrowing area of the jet nozzle can also be added later can still be changed. In addition, in this case, in the case of the invention Blasting device readily known, not specially designed blasting and suspension hoses be used.
Nach einer weiteren Lehre der Erfindung, der besondere Bedeutung zukommt, ist die Strahldüse zweiteilig ausgeführt und ist der eine Teil der Strahldüse mit zumindest einem Teil des Verengungsbereiches innerhalb des Strahl- und Tragmittelschlauches und der andere Teil der Strahldüse, ggf. innerhalb eines Straalgehäuses, außerhalb des Strahl- und Tragmittelschlauches angeordnet. In Abstimmung auf die zu erwartenden Geschwindigkeiten des Strahlmittels in der Drosselstelle bzw. am Austritt kann so beispielsweise der nicht so stark beanspruchte vordere Teil des Verengungsbereiches in den Strahl- und Tragmittelschlauch integriert sein, während der hintere Teil des Verengungsbereiches und ggf. weitere Bereiche der Strahldüse aus widerstandsfähigerem und evtl. auch schwererem Material getrennt außerhalb des Strahl- und Tragmittelschlauches vorgesehen sind. Das außerhalb des Strahl- und Tragmittelschlauches ggf. vorzusehende Strahlgehäuse kann im übrigen zusätzlich dazu dienen, Zusatzluft zur Nachbeschleunigung des Strahlmittels zuzuführen, soweit dies notwendig oder zweckmäßig sein sollte. Dabei ist es von der Handhabung her vorteilhaft, wenn die beiden Teile der Strahldüse lösbar miteinander verbunden sind.According to a further teaching of the invention, which is of particular importance, the jet nozzle is designed in two parts and is one part of the jet nozzle with at least part of the constriction area within the blasting and suspension hose and the other Part of the jet nozzle, possibly within a jet housing, arranged outside the blasting and suspension hose. In coordination with the Expected speeds of the blasting agent in the throttle point or on For example, the front part of the which is not so heavily used can exit Constriction area be integrated into the blasting and suspension hose, while the rear part of the narrowing area and possibly other areas of the jet nozzle made of more resistant and possibly also heavier material separated outside the Blasting and suspension hose are provided. That outside of the ray and The support hose, if necessary, can also be provided for the jet housing serve to supply additional air for post-acceleration of the blasting agent, insofar as this should be necessary or appropriate. It is in terms of handling advantageous if the two parts of the jet nozzle are detachably connected to one another.
Schließlich ist es bei der letztgenannten Ausführung des erfindungsgemäßen Strahlgerätes besonders zweckmäßig, wenn der erste Teil der Strahldüse den Verengungsbereich und ggf. die Drosselstelle und der zweite Teil der Strahldüse den Erweiterungsbereich umfaßt. Sind der erste und der zweite Teil der Strahldüse bei dieser Ausführungsform voneinander trennbar, so ist die Strahldüse in Anpassung an die zu erwartenden Tragmittelgeschwindigkeiten wahlweise als normale, als Venturi- oder als Lavaldüse auszubilden, je nach dem, ob ein zweiter Teil der Strahldüse angesetzt wird oder nicht.Finally, it is with the last-mentioned embodiment of the invention The blasting device is particularly useful when the first part of the blasting nozzle covers the constriction area and, if necessary, the throttle point and the second part of the jet nozzle the expansion area includes. Are the first and the second part of the jet nozzle in this embodiment can be separated from each other, so the jet nozzle is adapted to the expected support means speeds optionally designed as a normal, venturi or Laval nozzle, depending on the whether a second part of the jet nozzle is attached or not.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Strahlgerätes darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeippiel eines erfindungsgemäßen Strahlgerätes und Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Strahlgerätes.In the following the invention is based on a mere exemplary embodiment the drawing illustrating the blasting device according to the invention explained in more detail; it Fig. 1 shows a first exemplary embodiment of a blasting device according to the invention and Fig. 2 shows a second embodiment of an inventive Blasting device.
Das in den Fig. 1 und 2 gezeigte Strahlgerät 1 für das Druckluftstrahlen weist zunächst allgemein einen Strahl- und Tragmittelschlauch 2 und eine endseitig an den Strahl- und Tragmittelschlauch 2 angeschlossene Strahldüse 3 auf Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 weist die Strahldüse 3 nur einen Verengungsbereich 4 auf, während im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 die Strahldüse 3 einen Verengungsbereich 4, eine Drosselstelle 5 und einen Erweiterungsbereich 6 aufweist.The blasting device 1 shown in FIGS. 1 and 2 for compressed air blasting initially generally has a blasting and suspension hose 2 and one at the end blasting nozzle 3 connected to the blasting and suspension hose 2 in the exemplary embodiment According to Fig. 1, the jet nozzle 3 has only one narrowing area 4, while in Exemplary embodiment according to FIG. 2, the jet nozzle 3 has a narrowing region 4, a Has throttle point 5 and an expansion area 6.
Aus den Figuren wird deutlich, daß der Verengungsbereich 4 langgestreckt und im wesentlichen gleichmäßig konvergierend ausgeführt ist. Die Länge des Verengungsbereiches 4 liegt dabei vorteilhafterweise zwischen 500 und 1 000 mm.It is clear from the figures that the narrowing area 4 is elongated and is made substantially uniformly converging. The length of the narrowing area 4 is advantageously between 500 and 1,000 mm.
Wie Fig. 1 zeigt, ist der Verengungsbereich 4 vollständig innerhalb des Strahl- und Tragmittelschlauches 2 verwirklicht. Bei dem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Strahlgerätes 1 gemäß Fig. 2 sind sogar der Verengungsbereich 4 und die Drosselstelle 5 vollständig innerhalb des Strahl- und Tragmittelschlauches 2 verwirklicht.As shown in Fig. 1, the narrowing area 4 is completely inside of the blasting and suspension hose 2 realized. In the embodiment of the blasting device 1 according to the invention according to FIG. 2 are even the narrowing area 4 and the throttle point 5 completely within the blasting and suspension hose 2 realized.
Fig. 1 zeigt insoweit eine besondere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Strahlgerätes 1, als der Strahl- und Tragmittelschlauch 2 zur Bildung des Verengungsbereiches 4 der Strahldüse 3 endseitig eine gleichmäßig zunehmende Wandstärke aufweist. Dabei ist der Strahl- und Tragmittelschlauch 2 endseitig als eine Art Drosselstelle 5 ausgebildet. Weiterhin wird aus Fig. 1 deutlich, daß die Innenseite des Strahl- und Tragmittelschlauches 2 im Bereich der Ausbildung als Strahldüse 3 eine Armierung a aufweist.Fig. 1 shows a particular embodiment of the invention Blasting device 1, as the blasting and suspension hose 2 to form the constriction area 4 of the jet nozzle 3 has an evenly increasing wall thickness at the end. Included is the blasting and suspension hose 2 at the end as a type of throttle point 5 educated. Furthermore, it is clear from Fig. 1 that the inside of the beam and support hose 2 in the area of the design as a jet nozzle 3 a reinforcement a has.
Die Armierung 7 kann beispielsweise aus Kunststoff, Glasfasermaterial od. dgl. bestehen.The reinforcement 7 can for example be made of plastic, fiberglass material or like. exist.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Strahlgerät 1 ist der Strahl- und Tragmittelschlauch 2 zur Bildung des Verengungsbereiches 4 und der Drosselstelle 5 der Strahldüse 3 endseitig mit einem Einsatz 8 versehen. Dieser Einsatz 8 kann insbesondere aus Kunststoff, Glasfasermaterial, Metall od. dgl. bestehen. Fig. 2 zeigt insoweit eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Strahlgerätes 1, als die Strahldüse 3 zweiteilig ausgeführt ist und der eine Teil 9 der Strahldüse 3 mit dem Verengungsbereich 4 und dem Drosselbereich 5 innerhalb des Strahl- und Tragmittelschlauches 2 angeordnet ist, während der andere Teil 10 der Strahldüse 3 den Erweiterungsbereich 6 der Strahldüse 3 umfaßt und außerhalb des Strahl- und Tragmittelschlauches 2 angeordnet ist. Aus Fig. 2 ergibt sich weiter, daß die beiden Teile 9, 10 der Strahldüse 3 lösbar miteinander verbunden sind. Die Ausbildung des Erweiterungsbereiches 6 führt im hier gezeigten Ausführungsbeipiel dazu, daß die Strahldüse 3 als Lavaldüse wirkt.In the embodiment of the invention shown in FIG Blasting device 1 is the blasting and suspension hose 2 for forming the constriction area 4 and the throttle point 5 of the jet nozzle 3 are provided with an insert 8 at the end. This insert 8 can od in particular made of plastic, fiberglass, metal. like. exist. 2 shows a preferred embodiment of the invention Blasting device 1, as the blasting nozzle 3 is designed in two parts and one part 9 of the jet nozzle 3 with the constriction area 4 and the throttle area 5 within of the blasting and suspension hose 2 is arranged, while the other part 10 the jet nozzle 3 includes the extension area 6 of the jet nozzle 3 and outside of the blasting and suspension hose 2 is arranged. From Fig. 2 it also follows that that the two parts 9, 10 of the jet nozzle 3 are detachably connected to one another. the Formation of the expansion area 6 leads in the exemplary embodiment shown here to the fact that the jet nozzle 3 acts as a Laval nozzle.
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